(57)【要約】【課題】所定枚数研磨する毎に、砥粒の量の測定結果に応じ研磨条件を変更することで、砥粒の定着の不確実さによる研磨特性の変化を低減させる研磨装置および研磨方法を提供する。【解決手段】研磨砥粒定着量測定部６２による研磨砥粒の定着分布の測定と、研磨条件計算設定部５３による研磨条件の算出、また、その研磨条件の研磨ユニットへのフィードバックが所定枚数研磨する毎に実施されるため、研磨砥粒を用いた研磨加工において生じる、繰り返し研磨を行った際の研磨砥粒の供給の不確実さによる研磨特性の変化を軽減させ、プレストンの式で表わされる理論との一致性を高くすることができる。【選択図】図１
2010017808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨対象物を保持する保持機構と、
前記研磨対象物を研磨する研磨部材と、
前記研磨部材に、研磨を行うための砥粒を含んだ研磨液を供給する研磨液供給装置と、
前記研磨部材の研磨面を前記保持部材に保持された前記研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させる研磨駆動機構と、
前記研磨液供給装置による研磨液の供給と、前記研磨駆動機構による前記研磨部材の前記研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御する制御機構とを備えた研磨装置において、
前記研磨部材の研磨面に定着された前記砥粒の定着分布を測定する計測ユニットと、
前記計測ユニットにより測定した前記砥粒の定着分布と、前記研磨部材を前記研磨対象物に押圧させながら相対移動させることによる研磨速度との関係から、前記研磨対象物を研磨するための研磨条件を算出する計算ユニットとを備えて構成され、
前記制御機構が、前記計算ユニットで算出した研磨条件を基に前記研磨駆動機構による前記研磨部材の前記研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記計測ユニットは、蛍光Ｘ線測定により、前記研磨部材の研磨面に定着された前記砥粒の定着分布を測定することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記計測ユニットによる前記研磨部材の研磨面に定着された前記砥粒の定着分布の測定と、前記計算ユニットによる前記研磨条件の算出が、研磨対象物を所定枚数研磨する毎に実施されることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記制御機構は、前記計算ユニットで算出した前記研磨条件を基に、前記研磨速度と、前記研磨部材の研磨面を前記研磨対象物の被研磨面に押圧させる研磨圧力と、前記研磨部材の研磨面を前記研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させる摺動長さを設定変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項５】
研磨を行うための砥粒を含んだ研磨液を供給するとともに、研磨部材の研磨面を前記研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させて前記被研磨面の研磨を行う研磨方法において、
前記研磨部材の研磨面に定着された前記砥粒の定着分布を測定する計測ステップと、
前記計測ステップで測定した前記砥粒の定着分布と、前記研磨部材の研磨面を前記研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させることによる研磨速度との関係から、前記研磨対象物を研磨するための研磨条件を算出する計算ステップと、
前記計算ステップで算出した研磨条件を基に前記研磨部材の前記研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御する研磨ステップとを有することを特徴とする研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨装置および研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板表面を研磨する研磨加工の方法としてＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）が例示される。ＣＭＰは基板表面を超精密に研磨加工する技術として、半導体ウェハやガラス基板等の基板の研磨加工に広く利用されている。このようなＣＭＰによる研磨加工を行うＣＭＰ装置では、チャックに保持された基板に研磨ヘッドに装着された研磨パッド等の研磨部材を押接させ相対回転し、基板と研磨部材との当接部に研磨内容に応じ純水を主成分とし基板の研磨を行うための砥粒や調整剤等を含んでいるスラリー（Slurry）等の研磨液を供給して化学的・機械的な研磨作用を生じさせ、基板表面を所定の形状に研磨加工する（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００６−３１９２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、研磨液を研磨部材に供給して研磨加工を行う際に、繰り返し研磨を行うと砥粒の定着と脱落が生じ、研磨部材に定着している砥粒の定着量が変動するため、この砥粒の定着量の変動に伴い研磨特性が研磨をする度に変化してしまう問題があった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、所定枚数研磨する毎に、砥粒の量の測定結果に応じ研磨条件を変更することで、砥粒の定着の不確実さによる研磨特性の変化を低減させる研磨装置および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的達成のため、本発明に係る研磨装置は、研磨対象物を保持する保持機構と、研磨対象物を研磨する研磨部材と、研磨部材に、研磨を行うための砥粒を含んだ研磨液を供給する研磨液供給装置と、研磨部材の研磨面を保持部材に保持された研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させる研磨駆動機構（例えば、実施形態におけるパッド回転機構２０、ヘッド移動機構３０）と、研磨液供給装置による研磨液の供給と、研磨駆動機構による研磨部材の研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御する制御機構とを備えている。そして、研磨部材の研磨面に定着された砥粒の定着分布を測定する計測ユニットと、計測ユニットにより測定した砥粒の定着分布と、研磨部材を研磨対象物に押圧させながら相対移動させることによる研磨速度との関係から、研磨対象物を研磨するための研磨条件を算出する計算ユニットとを備えて構成され、制御機構が、計算ユニットで算出した研磨条件を基に研磨駆動機構による研磨部材の研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御するよう構成される。
【０００６】
また、本発明に係る研磨方法は、研磨を行うための砥粒を含んだ研磨液を供給するとともに、研磨部材の研磨面を研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させて被研磨面の研磨を行う研磨方法であって、研磨部材の研磨面に定着された砥粒の定着分布を測定する計測ステップと、計測ステップで測定した砥粒の定着分布と、研磨部材の研磨面を研磨対象物の被研磨面に押圧させながら相対移動させることによる研磨速度との関係から、研磨対象物を研磨するための研磨条件を算出する計算ステップと、計算ステップで算出した研磨条件を基に研磨部材の研磨対象物に対する押圧と相対移動を制御する研磨ステップとを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による研磨装置および研磨方法においては、計測ユニットによる砥粒の定着分布の測定と、計算ユニットによる研磨条件の算出、また、その研磨条件の研磨ユニットへのフィードバックが所定枚数研磨する毎に実施されるため、砥粒を用いた研磨加工において生じる、繰り返し研磨を行った際の砥粒の供給の不確実さによる研磨特性の変化を軽減させ、プレストンの式で表わされる理論との一致性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明を適用した研磨装置１の概略構成を図１に示す。研磨装置１は、半導体等のウェハＷを回転可能に保持する保持機構１０と、研磨パッド２３が装着された研磨ヘッド２１を回転させるパッド回転機構２０と、ウェハＷに対して研磨パッド２３を昇降および相対揺動させるヘッド移動機構３０と、研磨パッド２３の研磨面（表面）に、純水を主成分としウェハＷの研磨を行うための研磨砥粒や調整剤等を含んでいるスラリーを供給するスラリー供給装置４０と、ウェハＷや研磨パッド２３の回転、ウェハＷに対する研磨パッド２３の昇降および揺動、研磨加工部へのスラリーの供給等、研磨装置１の作動を制御する制御装置５０、研磨パッド２３の研磨面に分布する研磨砥粒の定着量を測定する測定ユニット６０等で構成される。
【０００９】
保持機構１０は、円盤状のチャック１１と、このチャック１１の下部から鉛直下方に延びるスピンドル１４と、スピンドル１４に回転駆動力を伝達してチャック１１を水平面内で回転させるチャック駆動モータ１５等を有して構成される。チャック１１は、セラミック等の高剛性材料を用いて平面度の高い円盤状に形成されたチャックプレート１２と、このチャックプレート１２の上面に貼られた吸着パッド１３とを有して構成される。チャックプレート１２の内部にウェハＷの下面を真空吸着する真空チャック構造が設けられてウェハＷを着脱可能に構成されるとともに、チャック上部が加工テーブルＴから露出して配設されており、チャック１１に吸着保持されたウェハＷの研磨対象面（すなわち被研磨面）が上向きの水平姿勢で保持される。
【００１０】
保持機構１０と隣接して、ヘッド移動機構３０が設けられており、ヘッド移動機構３０を構成する研磨アーム３２の先端にパッド回転機構２０が設けられる。パッド回転機構２０は、円盤状の研磨ヘッド２１と、研磨ヘッド２１の上部から鉛直上方に延びるスピンドル２４と、スピンドル２４に回転駆動力を伝達して研磨ヘッド２１を水平面内で回転させるパッド駆動モータ２５等を有して構成される。
【００１１】
研磨ヘッド２１は、チャック１１と同様の高剛性材料を用いて平面度の高い円盤状に形成されたポリッシングブレード２２と、このポリッシングプレート２２の下面に貼られた研磨パッド２３とを有して構成される。研磨パッド２３は、外径が研磨対象であるウェハＷの直径よりも幾分小さい（８０〜９５％程度の）円環状に形成されており、例えば、独立発砲構造を有する硬質ポリウレタンのシートを用いて構成され、ポリッシングプレート２２の下面に貼り付けられて研磨面が下向きの水平姿勢で保持される。
【００１２】
研磨ヘッド２１の中心部に、スラリー供給装置４０により供給されるスラリーを研磨パッド２３の中心部に供給するためのスラリー供給構造が、ポリッシングプレート２２の中心を上下に貫通して設けられている。また、研磨ヘッド２１の内部に形成された加圧室にエアの供給を受けてポリッシングプレート２２を下向きに加圧する、いわゆるエアバッグ式のパッド加圧機構が設けられており、研磨パッド２３の研磨面をウェハＷの被研磨面に当接させた状態で加圧室の圧力を制御することにより、ウェハＷと研磨パッド２３との当接圧力、すなわち研磨圧力を制御可能になっている。
【００１３】
ヘッド移動機構３０は、加工テーブルＴから上方に突出する基部３１と、この基部３１から水平に延びる研磨アーム３２と、基部３１を通って上下に延びる揺動軸を中心として研磨アーム３２を水平揺動させるアーム揺動機構３５と、研磨アーム３２全体を垂直昇降させるアーム昇降機構（図示せず）等を有して構成され、上述したパッド回転機構２０が研磨アーム３２の先端部に設けられている。ヘッド移動機構３０は、アーム揺動機構３５により研磨アーム３２を水平揺動させたときの研磨ヘッド２１の揺動軌跡上に保持機構１０が位置するように構成されており、研磨ヘッド２１をチャック１１と対向させた状態で研磨アーム３２全体を昇降させ、研磨パッド２３の研磨面をウェハＷの被研磨面に当接させた状態でウェハＷに対して研磨パッド２３を水平揺動可能に構成される。
【００１４】
スラリー供給装置４０は、研磨ヘッド２１のスラリー供給構造を介して、研磨パッド２３の中心部に研磨液であるスラリーを供給する。スラリーは、純水を主成分とし、ウェハＷの研磨を行うための研磨砥粒（図示せず）や、調整剤等を含んでいる。また、研磨砥粒の材料として、例えばセリア（CeO２）が使用される。
【００１５】
制御装置５０は、保持機構１０、パッド回転機構２０、ヘッド移動機構３０およびスラリー供給装置４０にそれぞれ制御信号を出力して、ウェハＷや研磨パッド２３の回転、ウェハＷに対する研磨パッド２３の昇降および揺動等の作動を制御するよう構成される。
【００１６】
また、測定ユニット６０は、検出器６１、研磨砥粒定着量測定部６２で構成され、検出器６１は、研磨パッド２３の研磨面に近接して設置され、研磨パッド２３に定着している研磨砥粒の定着量を測定する。なお、研磨砥粒の定着量を測定する測定方法としては、蛍光Ｘ線分析を用いる（後に詳述）。研磨砥粒定着量測定部６２は、検出器６１に電気的に接続され、検出器６１で検出された蛍光Ｘ線のデータを基に研磨パッド２３の研磨砥粒定着分布を測定するよう構成される。
【００１７】
また、制御装置５０には、研磨条件計算設定部５３、入力部５４が電気的に接続され、研磨条件計算設定部５３は、前述した研磨砥粒定着量測定部６２による研磨砥粒定着分布の測定結果を基に研磨条件を算出する（後に詳述）。そして、入力部５４では、各種の指令やデータの入力操作等が行われる。
【００１８】
以上のように構成される研磨装置１を用いたウェハＷの研磨方法について、図２に示すフローチャートを参照しながら以下で説明する。まず、スラリー供給装置４０により、研磨パッド２３へのスラリーの供給が開始される（ステップＳ１０１）。このスラリー供給工程において、スラリー供給装置４０は、研磨ヘッド２１のスラリー供給構造を介して研磨パッド２３の中心部へスラリーの供給を開始する。
【００１９】
スラリー供給装置４０による研磨パッド２３へのスラリーの供給を開始した後、スラリーに含まれる研磨砥粒を研磨パッド２３の研磨面に定着させる（ステップＳ１０２）。このスラリー定着化工程において、制御装置５０は、ヘッド移動機構３０により研磨アーム３２を揺動させて研磨ヘッド２１をチャック１１の上方に対向して位置させ、チャック１１および研磨ヘッド２１をともに回転させながら、研磨ヘッド２１を研磨位置に下降させる。このとき、ウェハＷの形状を模して形成した石英からなるスラリー定着板Ｗｄをチャック１１上に吸着させておき、当該スラリー定着板Ｗｄの表面に研磨パッド２３の研磨面を当接させて摺動させる。これにより、研磨パッド２３の中心部から研磨パッド２３の研磨面とスラリー定着板Ｗｄとの間にスラリーが供給される。
【００２０】
このようにしてスラリーに含まれる研磨砥粒を研磨パッド２３の研磨面に定着させた後、研磨パッド２３の研磨面に定着した研磨砥粒の量をＣｅの蛍光Ｘ線強度により測定する（ステップＳ１０３）。
【００２１】
上記、ステップＳ１０３の研磨砥粒付着量測定工程における、研磨パッド２３の研磨面に定着した研磨砥粒の分布を測定する方法について以下で説明する。まず、Ｘ線源から研磨パッド２３の研磨面に向けてＸ線を照射すると、研磨砥粒から蛍光Ｘ線が放射される。この放射された蛍光Ｘ線が検出器６１により検出され、１秒間当たりに蛍光Ｘ線を検出した回数（単位はｃｏｕｎｔ／ｓｅｃ）として、研磨砥粒定着量測定部６２に定着砥粒量が測定される。研磨ヘッド２１及び研磨アーム３２を回転旋回することにより研磨パッド２３の各点における研磨砥粒定着量を測定し、砥粒の定着量分布が測定される。このように研磨面の研磨砥粒の定着量を測定した後、研磨条件算出工程に入る（ステップＳ１０４）。研磨条件の算出は以下に示す方法にて行う。
【００２２】
まず、ウェハＷ上の点iにおける研磨量は、プレストンの式により式（１）で示される。
【００２３】
【数１】
2010017808.tif 000003
【００２４】
ここで、Vi、ki、Pi、vi、tiは、それぞれ、ウェハＷ上の点iにおける、研磨量、プレストン定数、研磨荷重、相対線速度、摺動時間である。
【００２５】
プレストン定数kiは、使用するスラリーや研磨パッド２３等に依存する定数であるが、本発明者は、研磨パッドの研磨砥粒定着量もプレストン定数に影響を及ぼす因子であると考え、式（１）を式（２）のように書き換えた。
【００２６】
【数２】
2010017808.tif 000004
【００２７】
ここで、k’iは、新たなプレストン定数、CiはウェハＷ上の点iを摺動する研磨パッド上の研磨砥粒定着量である。
【００２８】
繰り返し研磨を実行した場合等において、研磨パッド２３とウェハＷの摺動界面の状況は変化し、それに伴いウェハＷ上の点iを摺動する研磨パッド２３上の研磨砥粒定着量Ciも変化する。そこで、研磨条件算出工程（ステップＳ１０４）においては、研磨特性（研磨量、研磨均一性等）を安定させるために、研磨の連続実行等における研磨砥粒定着量Ciの増減に対し、ウェハ上の点iにおける研磨量Viのパラメータである研磨荷重Pi、相対線速度vi、摺動時間tiを増減させることで、研磨量Viを一定に保つパラメータPi、vi、tiを研磨条件として算出する。
【００２９】
上記のように研磨条件計算設定部５３にて算出した研磨条件のパラメータを基に、制御装置５０は、以下のように研磨加工を実行する（ステップＳ１０５）。例えば、上記３つのパラメータPi、vi、tiのうち研磨荷重Piと、摺動時間tiを一定（所定研磨荷重Ｐ、所定摺動時間t）にした場合、研磨パッド２３とウェハＷの回転数比のみを変更し、相対線速度viを変化させることにより研磨を実行する。この場合、相対線速度がviとなるように、ヘッド移動機構３０により研磨アーム３２を揺動させて研磨ヘッド２１をチャック１１の上方に対向して位置させ、チャック１１および研磨ヘッド２１をともに回転させながら、研磨ヘッド２１を研磨位置に下降させて研磨パッド２３の研磨面をウェハＷの被研磨面に当接させる。そして、研磨ヘッド２１に設けられた加圧機構により研磨パッド２３を所定の研磨荷重ＰでウェハＷに押圧させる。またこのときスラリー供給機構４０を用いて、スラリーを研磨パッド２３の中心部からウェハＷと研磨パッド２３の当接部（研磨パッド２３の表面）に供給し、算出したパラメータを基に研磨加工を実行する。
【００３０】
上記のようにしてウェハＷの研磨加工を行った後、次のステップＳ１０６において、所定枚数分の研磨を実行し研磨を終了するか否かが判定される。判定がＮｏの場合にはステップＳ１０３〜ステップＳ１０５までの処理が再び行われ、判定がＹｅｓの場合にはステップＳ１０７へ進み、研磨砥粒を研磨パッド２３の研磨面から離脱させて処理を終了する。
【００３１】
以上のように、本実施形態では、研磨毎（所定枚数毎）に研磨砥粒の定着量の測定（ステップＳ１０３）と、研磨条件の算出（ステップＳ１０４）を行い、その後に研磨を行う（ステップＳ１０５）ため、研磨砥粒を用いた研磨加工において生じる、砥粒供給の不確実さによる研磨特性変動が軽減され、プレストンの式で表わされる理論との一致性を高くすることができる。
【００３２】
なお、本願の発明者は、研磨パッド２３の研磨面における研磨砥粒の定着量の変化に応じ、所定枚数研磨を実行する度に、研磨条件計算設定部５３により研磨条件を変更し、実際に研磨均一性の変化を低減させた実験を行っている。以下にその実験の内容を示す。
【００３３】
第１の実験では、研磨対象のウェハＷの枚数を４５枚とし、８枚毎に研磨パッド２３に定着している研磨砥粒の定着量を計測し、研磨砥粒の定着量と研磨パッド２３との研磨速度との関係より所定の研磨量Ｖが得られるように研磨条件を最適化し研磨を繰り返した。
【００３４】
上記のような実験を行った結果、図３のグラフが得られた。ここで、図３の丸印は８枚毎に研磨条件を算出し研磨加工を実施した場合、図３の三角印は研磨条件を算出せず研磨加工を実施した場合の結果であり、黒色印は研磨速度、白色印は均一性を表している。この図３より、研磨条件を算出せず研磨を実行した三角印の結果については、回数を重ねるごとに研磨速度、均一性共にばらつきが生じているが、丸印の結果については、回数を重ねも研磨速度、均一性共にばらつきが生じていないことがわかる。なお、図４は、このときの研磨砥粒の定着量と研磨速度の関係を表したグラフで、研磨砥粒の定着量と研磨速度は、ほぼ線形の関係にあることがわかる。
【００３５】
第２の実験では、研磨荷重Piと摺動時間tiを一定にし（所定研磨荷重Ｐ、所定摺動時間t）、また研磨条件の変更前後において、ウェハＷ上の点iを摺動する研磨パッド２３の領域が変化しないように揺動条件を一定とし、研磨パッド２３とウェハＷの回転数比のみを変更し、相対線速度viによる研磨量の制御を行った例を示す。また、本実験では、Φ３００のシリコンウェハ上に成膜されたp-TEOS膜の研磨を行い、ウェハ上Φ２００以下の領域の研磨速度に着目した。
【００３６】
最初に、スラリー定着化処理を施した研磨パッド２３を用い、以下に示す研磨条件でシリコンウェハ上に成膜されたp-TEOS膜の研磨（参照研磨）を行った。研磨前後の膜厚変化より、同一円周上の研磨量（研磨速度）を求めた。このときの研磨条件を以下に示す（研磨条件Ａとする）。
【００３７】
研磨パッド回転数    ：１０１ｒｐｍ
ウエハ回転数        ：１００ｒｐｍ
揺動開始位置        ：研磨パッド／ウェハの中心間距離０ｍｍ
揺動幅              ：２５ｍｍ
揺動速度            ：１０ｍｍ／ｓｅｃ
荷重                ：３．０ｐｓｉ
研磨スラリー        ：ＣｅＯ２研磨スラリー
研磨スラリー流量    ：２００ｍｌ／ｍｉｎ
研磨時間            ：６０ｓｅｃ
【００３８】
上記の条件にて研磨を実行すると、ウェハＷの累積摺動時間と研磨パッド半径の関係について、図５のような結果が得られた。本結果よりウェハＷの半径上の各点は、研磨パッド２３半径上の特定の点により摺動されていることがわかる。また、例えばある領域で研磨パッド２３上の研磨砥粒定着量が低下した場合、その低下量に対して研磨量Ｖを一定にするため、その領域が摺動する部分の相対線速度viを増加させる。
【００３９】
図６は、参照研磨における研磨速度のウェハＷの面内分布を示している。ウェハＷの面内の平均研磨速度は６４．９ｎｍ／ｍｉｎ、研磨均一性（１σ％）は４．１７％であった。また、この際のＣｅの蛍光Ｘ線強度による研磨パッド上のスラリー定着量を図７（ａ）、また、研磨条件Ａにおける研磨パッド２３とウェハＷの相対線速度の関係を図７（ｂ）に示す。
【００４０】
次に、研磨パッドの一部を純水リンスすることにより意図的にスラリー定着量と低減させた研磨パッド２３を用い、シリコンウェハ上に成膜されたp-TEOS膜の研磨（サンプル研磨）を行う。
【００４１】
純水リンス後の研磨パッド２３上のスラリー定着量を図８（ａ）に示す。この研磨パッド２３を用い、参照研磨と同等の研磨特性（研磨速度、均一性）を得るためには、定着したスラリーの量の低下に応じ、相対線速度をvi増加させる必要がある。即ち、参照研磨とサンプル研磨のウェハ上の点iにおける研磨量は前述した式（２）を応用した以下の式（３）、式（４）を用いて得ることができる。
【００４２】
【数３】
2010017808.tif 000005
【００４３】
【数４】
2010017808.tif 000006
【００４４】
上述した式（３）、式（４）において、添字rは参照研磨、sはサンプル研磨を示す。Vri=Vsiとするためには、kr’i=ks’iであると仮定すると、以下の式（５）を満たすように、サンプル研磨における相対線速度vsiを変更すればよい。
【００４５】
【数５】
2010017808.tif 000007
【００４６】
図８（ｂ）は、ウェハＷ上の各点において±２５％の範囲で式（５）を満足するように求めた、研磨パッド２３の回転数が８９ｒｐｍ、ウェハＷの回転数が８０ｒｐｍの場合における、研磨パッド２３とウェハＷの相対線速度の関係を示している。参照研磨の場合と比較して、純水リンスによりスラリー定着量が低下した研磨パッド外周部分の相対線速度が増大している。
【００４７】
図９は、相対線速度（研磨パッド２３とウェハＷの回転数）を変更した研磨条件を適用し、シリコンウェハ上に成膜されたp-TEOS膜の研磨（サンプル研磨）を行った際の研磨速度のウェハ面内分布を示している。ウェハ面内の平均研磨速度は６２．４ｎｍ／ｍｉｎ、研磨均一性（１σ％）は５．３０％であり、スラリー定着量の変動の影響を受けることなく、参照研磨とほぼ同等の研磨特性が得られ、プレストンの式との乖離を小さくすることができる。
【００４８】
本実験例では、研磨荷重と摺動時間を一定にし、また、研磨条件の変更前後において、ウェハ上の点iを摺動する研磨パッドの領域が変化しないように揺動条件を一定とし、研磨パッドとウェハの回転数比のみを変更し、相対線速度viによる研磨量の制御を行った例を示すが、実際の適用においては、ウェハ上の点iを摺動する研磨パッドの領域を計算することにより揺動条件も変更することができる。
【００４９】
以上、本実施形態において、プレストンの式の研磨量Ｖを一定とさせるために調整するパラメータを相対線速度viのみとしているが、これに限られるものではなく、研磨荷重Ｐｉ、摺動時間tiを調整するようにしてもよい。
【００５０】
なお、上述の実施形態において、研磨砥粒の材料としてセリア（CeO2）を使用しているが、これに限られるものではなく、例えば、前述のようにシリカ（SiO2）、アルミナ（Al2O3）及びジルコニア（ZrO2）を使用するようにしてもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態において、石英を用いてスラリー定着板Ｗｄを作成しているが、これに限られるものではなく、シリコンウェハ、またはアルミナやジルコニア等のセラミックスプレートを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る研磨装置の概略図である。
【図２】本発明に係る研磨方法のフローチャートである。
【図３】４５枚の連続研磨において、研磨条件を最適化し研磨を繰り返した実施例と最適化せず研磨を繰り返した比較例の結果を示したグラフである。
【図４】研磨パッドに定着している研磨砥粒量と被研磨物の研磨速度との関係を示したグラフである。
【図５】揺動開始位置０ｍｍ、振動幅２５ｍｍ、振動速度１０ｍｍ／ｓｅｃ、研磨速度６０ｓｅｃにおける、ウェハ上の累積摺動時間と研磨パッド半径の関係を示したグラフである。
【図６】参照研磨における研磨速度のウェハ面内分布を示したグラフである。
【図７】研磨条件Ａにおける、Ｃｅの蛍光Ｘ線強度により測定した研磨パッド上のスラリー定着量、また平均相対線速度の関係を示したグラフである。
【図８】純水リンス後の研磨パッド上のスラリー定着量、またウェハ上の各点において±２５％の範囲で式（５）を満足するように求めた研磨パッド回転数８９ｒｐｍ、ウェハ回転数８０ｒｐｍにおける、研磨パッドとウェハの相対線速度の関係を示したグラフである。
【図９】相対線速度（研磨パッドとウェハの回転数）を変更した研磨条件を適用し、シリコンウェハ上に成膜されたp-TEOS膜の研磨（サンプル研磨）を行った際の研磨速度のウェハ面内分布と示したグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
Ｗ  ウェハ
１  研磨装置                          １０  保持機構
２１  研磨ヘッド                        ２３  研磨パッド（研磨部材）
４０  スラリー供給装置（研磨液供給装置）５０  制御装置
５３  研磨条件計算設定部                ６０  測定ユニット
６２  研磨砥粒定着量測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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